钻孔桩施工方案3

1、第二章 钻孔桩施工方案1、概述1.1、工程概述崇启长江公路大桥（江苏段）是沪（崇）苏公路越江通道的北段，是交通部规划的上海至西安国家高速公路的组成部分，是长江从入海口进入江苏省的第一座跨江大桥。大桥全长4.5476km（起讫桩号k32+000k36+547.6），由南引桥、主桥、北引桥组成。1.2、工程概况崇启长江公路大桥a2标自57墩至80桥台设计为钻孔灌注桩，桩径分为120cm和150cm两种，均按摩擦桩设计。30m引桥段(61墩80台)全部采用120cm钻孔灌注桩基础，其中80台单幅采用6根钻孔桩，其余墩位(6179)单幅桥墩均采用4根钻孔桩。50m跨径引桥基础近岸水深较浅处(5760墩

2、)采用150cm钻孔灌注桩基础，单幅桥墩设6根钻孔桩。本合同段总计212根钻孔桩。1.2.1钻孔桩位置与数量钻孔桩具体位置与数量见表1-1。 钻孔桩位置、数量表 表1-1序号墩台号120cm桩(根数×墩位数)150cm桩(根数×墩位数)位置15758012×2大堤外259012×1大堤内360658×512×1鱼塘内466798×140大堤内58012×10大堤内小计16448合计数量212 341.2.2钻孔桩技术参数各墩台钻孔桩技术参数见表1-2。 钻孔桩技术参数表 表1-2墩台号桩顶标高(m)桩底标高(m)桩

3、长l(m)备注800.000-62.00062.000桥台12根1.2m79-0.700-82.70082.00030m引桥陆上钻孔桩每排墩8根1.2m78-0.700-82.70082.00077-0.700-82.70082.00076-0.700-80.70080.00075-0.700-78.70078.00074-0.700-75.70075.00073-0.700-73.70073.00072-0.700-73.70073.00071-0.700-73.70073.00070-0.700-73.70073.00069-0.700-73.70073.00068-0.700-73.70

4、073.00067-0.700-73.70073.00066-0.700-75.70075.00065-0.700-75.70075.00064-0.700-75.70075.00063-0.700-75.70075.00062-0.700-75.70075.00061-0.700-75.70075.00060-1.500-75.50074.00050m引桥陆上钻孔桩每排墩12根1.5m59-1.500-78.50077.00058-1.500-83.50082.00050m引桥水上钻孔桩每排墩12根1.5m57-1.000-88.00087.0001.2.3钻孔桩桩位布置各类型墩台钻孔桩布置

5、见图1-1。 57#60#墩 61#72#墩 73#79#墩 80#桥台图1-1 单个墩台钻孔桩桩位布置图1.3、桥位地质概况桥位位于长江三角洲冲击平原区长江三角洲的近前缘地段，地势平坦开阔，自然地貌形态单一,地层成因简单,主要为第四系全新统(q4)及上更新统(q3)黏性土、砂土。桥位区域地质钻孔柱状图见图1-2。各工程地质层设计参数见表1-3。依钻孔揭露的资料，土层由上而下为：层1粉质黏土(q4al)：褐黄色，软塑可塑状，饱和，混砂，含腐殖质，表层含有大量植物根系，层厚1.803.00米，分布于陆域表层，分布较为连续。层1-1块石(q4me)：灰色、杂色，母岩成份有灰岩、砂岩、花岗岩等，为人

6、工护堤抛石，仅分布于江堤坡脚处，厚度一般小于1米。层2淤泥及淤泥质粉质黏土(q4al)：灰色、灰黄色，流塑状，饱和，混砂，局部间夹薄层粉砂。层3粉细砂(q4al)：灰色，松散稍密状，饱和，混黏性土。层3-1砂夹粉质黏土(q4al)：灰褐色、灰色，松散稍密状，饱和，含云母,土质不均，互层状。层3-2粉土(q4al)：灰色，稍密中密状，湿很湿，夹黏性土及粉砂薄层。层4粉质黏土及黏土(q4al)：褐灰色、灰色，流塑软塑状，局部可塑，饱和，混砂不均，夹粉砂薄层，含云母及腐植物，一般呈层状分布于第一大层之下，分布较为连续。层4-1淤泥质粉质黏土夹砂(q4al)：褐灰色、灰色，流塑状，饱和，含云母及腐植物

7、，混砂，间夹薄层粉砂，下部夹砂较多且夹砂层稍厚，具薄层理，为勘区主要软土层。层4-2粉土(q4al)：灰色、褐灰色，稍密中密状，湿很湿，夹薄层粉砂及粉质黏土，局部呈互层状。具层理结构，分布形式呈条状或透镜体状。层4-3粉质黏土夹砂(q4al)：褐灰色、灰色，流塑软塑状，含云母，砂夹层厚薄不均，互层状，一般以条状或透镜体状分布于该大层的中下部。该层压缩性高，强度低，土性差。层4-4粉细砂(q4al)：灰色，稍密中密状，混夹黏性土，饱和，含云母，仅揭示于少数钻孔。层5砂夹粉质黏土(q4al)：灰色、褐灰色，中密密实状，土质不均，含云母，夹层粉质黏土呈流塑可塑状，互层状结构，局部为粉土。层5-1粉细

8、砂(q4al)：灰色，中密密实状，混夹黏性土及粉土，饱和，含云母，分布不连续，呈透镜体状分布于大层之中。层5-2粉土(q4al)：灰色、褐灰色，稍密中密状，湿很湿，夹薄层粉砂及粉质黏土，局部呈互层状。层5-3粉质黏土夹砂(q4al)：褐灰色、灰色，流塑软塑状，局部可塑，含云母，砂夹层厚薄不均，互层状。层5-4粉质黏土(q4al)：褐灰色、灰色，流塑软塑状，局部可塑，混砂不均，夹薄层粉砂，含云母，局部呈互层状。层5-5砂夹淤泥质粉质黏土(q4al)：褐灰色、灰色，稍密中密，夹黏性土不均，夹层黏性土呈流塑状，含云母，高压缩性，低强度。层6粉细砂(q4al)：灰色，一般呈密实状，局部地段上部呈中密状

9、，混少许黏性土，饱和，含云母。该层主要分布于勘区水域。层6-1中砂(q4al)：浅黄色灰褐色，饱和，密实状，颗粒不均，含云母，含粒径1.5cm以下的角砾及圆砾，间夹薄层粉质黏土。层6-2砂夹粉质黏土(q4al)：褐灰色，密实状，土质较均匀，含云母。层6-3粉土(q4al)：褐灰色，密实状，土质较均匀，含云母。层6-4粉质黏土(q4al)：褐灰色，可塑状，中等压缩性，土质不均，局部夹砂较多。层7粉细砂(q3al)：灰色，饱和，密实状，颗粒不均，含云母，偶夹黏性土薄层，含角砾、圆砾等粗颗粒，是勘区底部的主要承力层，层底未揭穿。层7-1中粗砾砂(q3al)：灰色，饱和，密实状，颗粒不均，含云母，混少

10、许圆砾、角砾等粗颗粒，磨圆度较好，局部夹有薄层状细砂。层7-2粉质黏土(q3al)：灰色，饱和，可塑硬塑状，呈薄透镜体状分布于底部的少数钻孔中。图1-2 桥区地质钻孔柱状图 各工程地质层设计参数值表 表1-3 土 层密度及状态钻孔桩承载力基本容许值桩侧土摩阻力标准值fa0qik(kpa)(kpa) 粉质黏土q4al可塑35 淤泥及淤泥质粉质黏土q4al流塑15 粉细砂q4al松散稍密25-1砂夹粉质黏土q4al松散稍密25-2粉土q4al松散稍密25 粉质黏土及黏土q4al流塑软塑35-1淤泥质粉质黏土夹砂q4al流塑20-2粉土q4al稍密中密25-3粉质黏土夹砂q4al流塑软塑35-4粉细

11、砂q4al中密35 砂夹粉质黏土q4al中密密实40-1粉细砂q4al中密密实40-2粉土q4al稍密中密35-3粉质黏土夹砂q4al流塑软塑35-4粉质黏土q4al流塑软塑35-5砂夹淤泥质粉质黏土q4al流塑30 粉细砂q4al中密密实20060-1中砂q4al中密密实40070-2砂夹粉质黏土q4al密实12015045-3粉土q4al密实22065-4粉质黏土q4al可塑20050 粉细砂q3al密实25070-1中粗砾砂q3al密实40050090-2粉质黏土q3al可塑硬塑250651.4、气象条件启东地处长江下游入海口北岸，属北亚热带海洋性季风气候，除受季风环流影响，还受到海洋性

12、气候影响，海洋和江面对气温和降水的调节作用使启东市与同纬度的内陆地区相比，有雨水丰富，气温年差、日差都较小，春季回温慢，秋季降温迟的特点。桥位区域春夏季主导风向为东南风，秋冬季主导风向为西北风，每年受台风影响月份为511月，历年极大风速26m/s。历年极端最高气温38.3，历年极端最低气温-10.8，年平均气温15.1，1月平均气温3.0，7月平均气温27.3。年平均降雨量1086.5mm，年平均降雨日125天。年平均雾日31.9天，年平均雷暴日30.6天。1.5、钻孔桩工程特点和施工难点1)地质条件恶劣，多为易坍塌地层，对泥浆指标及成孔护壁要求高；2)地层中粉细砂层较多，清孔难度大；3)地下

13、水位较高，钻进中水头差控制难度较大；4)由于钻孔桩施工及后续承台和墩身采用平行流水作业，存在点多面广的特点；5)采用施工便道作为整个钻孔桩施工的唯一通道，机械调度和施工车辆来往频繁，相互干扰多，协调难度大。1.6、总体施工方案根据地质水文条件及墩位位置，钻孔桩基础施工分为陆上钻孔桩施工和水上钻孔桩施工两部分：陆上钻孔桩采用施工便道（其中6065墩在鱼塘内，采取先抽水，再挖淤和回填施工便道）配备钻孔平台进行施工；水上钻孔桩施工采用搭设钢栈桥配备钻孔平台进行施工。1.7、总体施工部署根据总体施工顺序和工期安排，结合上部箱梁施工的顺序，我部拟定由5台钻机进行钻孔桩施工。单幅桥墩钻孔施工顺序安排原则：

14、根据设计要求和基于钻孔安全考虑，相邻两根桩基不得同时成孔或灌注混凝土；相邻桩位灌注混凝土后，强度达到5mpa以上才能开孔，以免扰动孔壁，发生串孔、断桩事故。因此根据以上原则结合平台大小，单个桥墩只设一台钻机进行钻孔作业。4根桩基钻孔施工顺序为：左2左3左4左1；6根桩基钻孔施工顺序为：右6右4右2右1右3右5。施工顺序编号见图1-3。图中编号左右幅对称。同一排桥墩左右幅各设一台钻机进行成桩施工作业。图1-3 单个桥墩钻孔顺序示意图2、钻孔桩施工工艺流程相对应于总体施工方案对钻孔桩基础施工的划分，钻孔桩施工工艺流程亦分为两类，分别见图2-1和图2-2。检测泥浆合格后提钻并检孔钢筋笼加工搭栈桥、放

15、线合格不合格沉渣检测灌注水下混凝土桩身质量检测二次清孔合 格不合格移钻机、下放钢筋笼下钻头进行扫孔下放导管合格钻孔成孔并清孔排渣系统形成泥浆制备形成循环系统试验室按施工要求配制钻孔平台搭设、钢护筒施沉钻机就位安装、调试泥浆净化系统形成泥浆箱制备钢护筒加工图2-1 水上钻孔桩工艺流程图合 格检测泥浆合格后提钻并检孔钢筋笼加工施工准备（施工便道、测量放线等）合格不合格沉渣检测灌注水下混凝土桩身质量检测二次清孔不合格移钻机、下放钢筋笼下钻头进行扫孔下放导管合格钻孔成孔并清孔排渣系统形成泥浆制备形成循环系统试验室按施工要求配制钻孔平台搭设、钢护筒施沉钻机就位安装、调试泥浆净化系统形成挖泥浆池、沉淀池图

16、2-2 陆上钻孔桩工艺流程图3、具体施工方法3.1、钻孔前施工准备3.1.1 生产场地、设施及机械准备平台搭设、钻孔施工前，生产场地、设施及机械设备方面需要作好以下工作：搅拌站系统的建设和试运行；钻孔桩钢筋笼生产区的布置和建设；生产场地、施工场地的规划与处理；施工机械设备的维修调试。3.1.2施工便道与施工钢栈桥施工便道：试桩施工时，已经铺筑好由崇启大桥专用沥青道路至试桩sz2-1（即7071墩）跨中的进场道路，同时铺筑好由此沿桥轴线向北直达试桩sz2-2（即7677墩）跨中的临时施工便道。为满足后续钻孔桩施工的需要，拟在原纵向施工便道的基础上沿桥轴线向南和向北分别拓展至60墩和80桥台，其中

17、6065墩位于鱼塘内，采用抽水、再挖淤最后回填施工便道。根据桥轴线与左右墩台的位置关系，由测量人员放样出施工便道轴线。施工便道宽度57m，满足车辆避让和错车的需要。施工便道两侧用挖掘机挖排水沟，降低便道地下水位。施工便道采用建筑废渣、碎石等材料填筑（厚度5060cm），挖掘机整平，装载机反复碾压而成。施工便道使用期间，需要经常性维护。施工钢栈桥：5758墩位于长江大提之外的浅滩区，需搭设钢栈桥进行桩基及其余下部结构的施工。59墩虽位于长江大提以内，但与60墩之间横隔一条约30m的小河沟，且桩位处地面标高比大提顶标高低5m左右，也拟采用钢栈桥进行桩基施工。钢栈桥自长江大提起，沿桥轴线向南经58墩

18、通至57墩、向北通至59墩，总长度约100m，桥面宽5.0m。钢栈桥桩基采用800mm×10mm钢管，横梁采用2h500，主纵梁采用贝雷梁；贝雷梁上依次铺设i40a的横向分配梁、i25a的纵向分配梁；桥面采用=10mm花纹钢板。钢栈桥结构布置见图3-1。图3-1 钢栈桥布置图3.1.3 施工供电施工供电采用电网供电的方式。在5758墩之间施工临时栈桥上，设置一座800kva的户外箱式变电站，负责提供380v/220v施工电源用于57墩70墩施工。在k36+100附近生产区内的适当位置，设置一座630kva的户外箱式变电站，负责提供380v/220v施工电源用于71墩80桥台的施工。利

19、用2台200400kw柴油发电机组作为备用应急电源。3.2、测量控制1)测量仪器需经具备相应资质的检测单位进行检测和标定。2)施工前对业主提供的控制网进行同等级复测。3)加强施工过程中的测量检查和复核，按规定时间要求对控制网进行复测。4)钻孔桩施工测量控制：平面定位采用全站仪极坐标法，高程放样采用精密水准仪几何水准法结合水准仪钢尺量距法。水上钢护筒垂直度控制采用两台经纬仪用经纬仪竖丝法从两个尽可能相互垂直的方向观测，陆上钢护筒采用开挖导向坑进行施沉。钢护筒施沉到位后，采用gpsrtk测量技术进行钢护筒平面位置的测量。在钢护筒顶口均匀测量3点，利用三点共圆的原理反算出钢护筒中心位置，再与设计桩位

20、坐标进行比较，确定桩位的平面偏位。在钻孔平台上放样出每根钻孔桩的纵横轴线，并引测到钢护筒上，作为钻机下钻中心。同时测量并标示出钢护筒顶标高，作为成桩作业全过程的高程控制起算点 。3.3、钻孔平台施工3.3.1 陆上钻孔平台结构布置参考试桩钻孔平台的施工经验和桩位处地形等特点，陆上钻孔平台采用4根（或者6根）600×8mm钢管桩作辅助桩，桩顶用2hn45型钢作主承重梁，其上布置i25分配梁再安放钻机。平台大小分两类，分别适用于两种承台大小不同的墩位。图3-2所示钻孔平台适用于6172#墩。图3-2 陆上钻孔桩平台布置图3.3.2 水上钻孔平台结构布置水上钻孔平台采用6根800×

21、;8mm钢管桩，2m标高位置设置430×6mm钢管平联以增强平台整体稳定性，2hn45作主承重梁，h45作纵向分配梁，其上安放钻机进行施工作业。水上钻孔平台结构布置见图3-3。图3-3 水上钻孔桩平台布置图3.4、钢护筒施工3.4.1 钢护筒结构根据已有钻孔地质资料和拟采用的钻孔施工工艺，水上桩钢护筒长度取16m，内径为1.80m，壁厚为12mm(用于57墩58墩)。参考试桩施工经验，陆上钢护筒长度为4m,内径为1.8m(用于59墩60墩)和内径为1.5m (用于61墩80台)，壁厚12mm。为避免钢护筒沉放时应力集中而导致局部变形，在其顶、底口增设50cm长、厚10mm的加强箍。为

22、防止钢护筒在运输过程出现失圆，在钢护筒的上、下口，中间位置用角钢焊接“十”字（或“米”字）形支撑。3.4.2 钢护筒制作钢护筒采用钢板卷制拼焊而成，钢材材质为q235c。选择专门加工场制作，汽车运至施工现场。3.4.3钢护筒入土深度及顶标高确定陆上钢护筒：招标文件建议，陆上钻孔桩钢护筒入泥深度3.0m。同时根据苏通大桥b1标陆域钻孔桩的经验及桥涵施工规范的要求，钢护筒的顶标高应高出地下水位2.03.0m，钢护筒的埋深不应小于3.0m；结合桩位处地下水位情况（+0.0+0.5m），护筒顶标高定在+2.5m，护筒入土埋深3.5m。水上钢护筒：5758墩位于大堤以外的浅滩区，其钢护筒长度和入泥深度计

23、算如下：水中最小埋置深度计算如下：l=(h+h)ro hrw/(rd -ro)式中l：护筒埋置深度；h：最高潮位至最低河床冲刷线深度为：4.31-(-5.4)=9.81m；h：护筒内外水头差为：2mro：护筒内泥浆比重：12kn/m3rw：水的比重：10kn/m3rd：护筒外河床土层饱和容重(kn/m3)rd=(+e)/(1+e)×r：土层的相对密度，取平均值2.70kn/m3e：饱和土的孔隙比，取e=0.8，rd=(2.7+0.8)/(1+0.8)×10=23.33kn/m3。代入上式计算得钢护筒最小埋置深度为：l=3.85m。即钢护筒底标高应在-6-3.85 =-9.8

24、5m标高以下。因此，水中钢护筒底部标高定为-10.0m较合适，考虑钻孔平台高度，护筒长取16m。3.4.4振动锤选型按激振力p大于土的动摩阻力r减去护筒和振动锤自重g进行选择，经计算，选用dz90a型振动锤。 dz90a型振动锤性能参数表 表3-1参数单位dz90a电机功率kw90偏心轴转速r/min960偏心力矩n·m400激震力kn500允许加压力kn200允许拔桩力kn308质量kg6180电源kva200外形尺寸mm1320×1660×23503.4.5钢护筒吊装钢护筒吊装施工时，为保证钢护筒起吊时不变形，采用长吊绳小夹角的方法减小水平分力。起吊时顶端吊点

25、采用两点吊装，根部吊点采用1点吊装。先起吊顶部吊点，后起吊根部吊点，使平卧变为斜吊，根部离开地面时，顶端吊点迅速起吊到90º后，拆除根部吊点使其垂直。3.4.6 钢护筒施沉选用50t履带吊配合dz90a振动锤施沉钢护筒（包括辅助钢管桩）。陆域钢护筒的下沉采用实测定位：根据测量放样出的桩中心点位和钢护筒直径，先在桩位处开挖钢护筒下沉导向基坑，复核其中心位置后再安装钢护筒。5765墩位于水域中的钢护筒采用2组可拆卸式“井”字形钢架引导下沉。第一组钢架布置焊接在钻孔平台主承重梁上，第二组钢架焊接在钻孔平台钢管桩的平联管上。“井”字形钢架形成的正方形边长为186cm（156cm），确保钢护筒

26、加劲箍位置能通过，空隙处通过弧形钢板进行塞垫，用以调节钢护筒平面位置。根据测量放样出来的桩中心纵横轴线安装并焊接固定“井”字形钢架。自平板车上起吊钢护筒，下端置于江中，上端搁置在钢栈桥旁，点焊暂时固定。起吊振动锤，夹住钢护筒上口，调节振动锤与钢护筒的位置，垂直起吊振动锤和钢护筒，对准“井”字形钢架中心位置缓慢下钩直至钢护筒底口接触到泥面，测量人员用两台相互垂直布置的经纬仪观测并指挥调节钢护筒纵横向偏位，满足要求后利用自重下沉，开动振动锤下沉，直到护筒顶口距“井”字形钢架0.51.0m，换钩拆除上层“井”字形钢架，进行钢护筒的继续振动下沉直至达到设计标高位置。钢护筒下沉完毕后测量人员及时测出钢护

27、筒偏位情况，并在护筒顶口放出桩位中心线及钢护筒顶标高。同一承台内的钢护筒下沉完毕后，进行泥浆连通管的焊接或开挖泥浆槽等。3.5、泥浆制备及其循环系统3.5.1 泥浆制备根据桥位区域地质条件及参考试桩施工情况，钻孔桩护壁采用php泥浆，此泥浆的特点是不分散、低固相、高粘度。泥浆配合比由试验室进行设计。泥浆配合比设计为：水：膨润土：碱：php=1500：125：3.84：0.33（重量比）采用专用泥浆搅拌机进行泥浆搅拌、制备。新浆需提前进行配制，在新浆池（箱）中储存24h后再进行使用。新配制的php泥浆性能应满足表3-2的规定。泥浆性能指标表 表3-2容重（g/cm3）粘度（pa.s）含砂率（）胶

28、体率（）失水量（ml/30min）泥皮厚（）ph值1061.0822250.5951728103.5.2 泥浆循环、净化系统陆上钻孔桩泥浆循环系统主要由23个泥浆池和1个专用沉渣池和1台泥浆净化器组成，其中造浆池和沉淀池尺寸为：4×4×1.5m3，储浆池尺寸为：8×10×2 m3。泥浆经泥浆净化器处理后，使直径在0.074mm以上的土颗粒筛分到储渣筒内，处理后的泥浆通过连通管流入钻孔孔内。同一半幅内的每两排桥墩间的钻孔桩共用一套泥浆循环系统。见图3-4。泥浆净化器性能参数见表3-3。 泥浆净化器性能表 表3-3名 称泥浆净化器型 号zx-200处理能力（

29、m3/h）200分率程度（m）74经处理后泥浆含砂率（%）1图3-4 钻孔桩泥浆循环系统布置示意图水上钻孔桩泥浆循环系统主要由23个泥浆钢箱和1个专用钻渣箱和 1台泥浆净化器组成。泥浆箱沉渣箱尺寸为：4×4×1.5m3，放置于钻孔平台相应位置。泥浆经泥浆净化器处理后，使直径在0.074mm以上的土颗粒筛分到钻渣箱内，处理后的泥浆通过泥浆泵及泥浆管泵入钻孔桩钢护筒（或泥浆箱）内进行循环。钻渣用挖掘机和改制后的泥浆车转运至指定地点倾倒。灌注混凝土所置换出来的泥浆由泥浆泵和泥浆管泵入泥浆车转运至指定地点。3.5.3 泥浆指标及检测泥浆指标检测：循环泥浆约每46个小时检测一次，主要

30、控制泥浆池回流泥浆指标。现场检测主要有四个指标：相对比重、粘度、含砂率及ph值；试验室检测主要有三个指标：胶体率、失水率及泥皮厚度。现场严格控制泥浆含砂率指标，每次检测数据做好记录。成孔各阶段泥浆性能指标见表3-4。泥浆性能指标表 表3-4性质阶段试验方法新制泥浆循环再生泥浆清孔泥浆容重（g/cm3）1061.081151.201.11006型泥浆比重秤粘度（s）222520251822粘度计含砂率（）0.54.01.0含砂量测定仪ph值810810810试纸失水量（ml/30min）172020失水量仪泥皮厚（）222卡尺胶体率（）959698量筒3.6、钻孔施工钻孔桩桩径为1200mm和1

31、500mm两种，桩长从62m87m不等。根据桥位桩基地质情况及试桩施工经验，采用气举反循环、优质php泥浆护壁成孔工艺。3.6.1 钻机选型根据钻孔桩桩径、桩长及地质条件，选用gps-20钻机配备泥浆净化器等配套机具进行成孔作业。钻机性能参数见表3-5。钻机主要配套机具见表3-6。 gps-20型钻机性能表 表3-5型号钻杆(mm)外径×壁厚最大成孔直径(mm)最大成孔深度(m)额定扭矩(kn·m)功率(kw)排渣方式提升能力(kn)主机重(kn)总重(kn)gps-20194×1820001004345气举反循环400120180 单台钻机主要配套机具表 表3-

32、6序号设备名称单位数量1交流电焊机台42空压机台13钻头个14配套钻杆m1005泥浆泵台36泥浆净化器台17泥浆测试仪套28钻机抄平水准仪台13.6.2 钻机就位、整平钻机通过履带吊吊装和滚筒横移就位。钻架中心、转盘中心连线与钻盘垂直，且与桩孔中心位置偏差不得大于2cm。将钻机与钻孔平台连接加固、限位。随时观察钻孔平台及钢管桩的沉降位移情况，发现问题及时反馈给相关部门和人员处理。钻进过程中钻进时间超过4小时和怀疑钻机有歪斜时均要进行基座检测和调平，保证钻机在钻进过程中不得产生位移或沉陷，钻架与底盘始终保持垂直状态。3.6.3钻机调试利用履带吊将钻头、风包钻杆及配重拼装在一起，在钻机就位后使钻塔

33、倾斜或移动上层底盘，将其吊入孔内固定。检查钻杆，清洗密封圈，并接长钻杆，将钻头下到离孔底泥面约30cm处，接通供风及泥浆循环管路，开动空压机，开启供风阀供风，在护筒内用泵吸法使泥浆开始循环，观察钻杆、供风管路、循环管路、水笼头等有无漏气、漏水现象，并开动钻机空转，如持续5min无故障时，即可开始钻进。对于下入孔内的钻具，须记录钻头、配重、风包钻杆及钻杆的编号和实际长度。3.6.4 钻进成孔钻孔参数选择（参考试桩施工成果及苏通大桥b1标陆域钻孔桩施工经验）钻机钻孔施工时针对各种不同的地层应采用不同的钻孔方法：对于淤泥质土层，采用低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进；对于粘土层采用中等钻速大泵量、稀泥浆钻

34、进；对于砂层，采用轻压、低档慢速、大泵量、稠泥浆钻进。各地层钻进参数见表3-7。 各地层钻进参数表 表3-7地 层钻压（kn）转数（rpm）钻孔进尺（m/h）淤泥、淤泥质粘土15010201.52.5粉细砂20040010201.52.5护筒底口地层1505100.51钻进阶段钻进成孔分为三个阶段：护筒内钻进阶段、护筒外钻进阶段、第一次清孔阶段。护筒内钻进阶段：选用双腰笼三翼刮刀钻头，采用反循环加压注水钻进，钻进至护筒底口以上1.0m左右，降低钻进速度，置换孔内泥浆。护筒外钻进阶段：在护筒底口附近用优质泥浆护壁，形成稳定孔壁，钻头出护筒3m后恢复正常钻进。第一次清孔阶段：钻机钻至设计标高后，经

35、测量人员检测并经监理工程师确认后终孔，提升钻头离孔底2030cm，维持泥浆循环，利用泥浆净化器和沉淀池进行清孔。钢护筒壁附着泥浆采用安装在钻杆上的特制钢丝刷进行全断面清扫。当泥浆性能指标达到要求后，经监理工程师确认后提钻。钻进成孔施工中的注意要点：详细、真实、准确做好钻孔施工记录，精确测量钻具长度，注意地层的变化，在地层变化与地质报告提供的资料不相一致时或者其它异常情况，及时通知现场值班技术员。钻进过程中注意地层间的变化，在地层变化处捞渣取样保存；根据不同土层的特点，在钻孔过程中及时调整护壁泥浆指标和钻进速度，孔内补充优质泥浆以保证泥浆指标符合要求。钻出钢护筒后，钢护筒内水头高度保持高出水面2

36、m以上（根据涨落潮情况及时进行调节），保证孔壁稳定；钻进到流塑软塑状亚粘土层时，快速钻进成孔，但要注意控制进尺速度保证护壁情况良好，发现有缩孔现象通过反复扫孔等措施处理。升降钻具应平稳，尤其是当钻头处于钢护筒底口位置时，必须防止钻头钩挂、撞击钢护筒；钻进过程中应保证孔口安全，孔内严禁掉入铁件（如扳手、螺栓等）物品，以保证钻孔施工正常顺利进行。钻机在钻孔过程中应保持足够的钻压力，孔底承受的钻压不得超过钻具重力之和（扣除浮力）的80，以保证成孔垂直度。当钻进至接近钢护筒底口位置12m左右时，须采用低钻压、低转速钻进，并控制进尺，以确保护筒底口部位地层的稳定。3.6.5钻孔桩成孔检验采用jjc-1d

37、型灌注桩检测系统对成孔深度、桩径及其垂直度等指标进行检测。jjc-1d型灌注桩检测性能参数见表3-8。 jjc-1d型灌注桩检测系统性能指标表 表3-8项 目指 标 及 内 容孔径范围5001200mm（可扩展至1600mm）孔径测量误差±15mm垂直度检测范围010°垂直度分辨率0.05°垂直度测量误差±0.1°深度测量误差0.1电极间距002m±0.5mm电阻率误差5工作温度（测量探管）050 工作温度（地面仪器）-1045 相对湿度85工作电源220v 50hz3.7、钢筋笼施工钢筋笼规格分为1200mm和1500mm两种，长度

38、为63m83m不等。钢筋笼主筋为hrb335 28(桩径150cm)和hrb335 22（桩径120cm），均单层布置，在钢筋骨架上沿桩长每间隔2m设加劲箍一道。主筋接头采用滚轧直螺纹接头型式连接，接头等级为级，其技术标准应符合钢筋机械连接通用技术规程（jgj 107-2003）。3.7.1钢筋笼制作钢筋笼在后场车间下料，在钢筋笼制作胎模上分节同槽制作。在考虑钢筋定尺并满足钢筋笼运输条件的前提下，为尽量减少钢筋接头，钢筋笼分节长度取12m。钢筋笼制作胎模见图3-5、图3-6。图3-5 1200mm钢筋笼制作胎模示意图图3-6 1500mm钢筋笼制作胎模示意图下料前应将钢筋调直并清理污锈，钢筋表

39、面应平直，无局部弯折。钢筋下料后，采用切割机将钢筋的两头切平，然后对端头通过滚轧机械直接滚轧或剥肋后滚轧制作直螺纹，现场通过连接件将两根主筋经由螺纹咬合形成接头。连接件、螺纹加工及接头滚轧等应符合滚轧直螺纹钢筋连接接头（jg163-2004）的规定。钢筋笼制作时，先在制作好的加劲箍内加焊“十”字形支撑（支撑采用钢筋同主筋），确保不变形。待钢筋笼起吊至孔口时，将“十”字形支撑割除。为对齐钢筋，在底笼胎模外12m位置垂直竖立一块t=10mm的钢板并加固。每节钢筋笼两端主筋接头断面按1.0m进行错位布置，同一连接区内钢筋接头数量按50控制。为方便现场主筋连接，螺旋钢筋盘绕收拢预留在两端头接头断面外，

40、暂不绑扎固定，待现场主筋连接好后，再绑扎到位。为检测成桩质量，在钢筋笼内侧四周按设计要求均匀布置3根通长声测管，声测管采用承插式接头，内置密封圈外缠3层密封胶带。采用u形卡将声测管固定于钢筋笼主筋上，钢筋笼下放期间检测管内注满纯净水或净化后的水。检测管上、下端口用5mm钢板焊接密封，严禁泥浆或水泥浆进入管内。确保混凝土灌注后管道畅通。在相邻节段钢筋笼相互连接的同一根主筋上作上标记，以便在钢筋笼接长时以此根主筋为基准进行钢筋笼的对齐和现场连接。为满足钢筋笼起吊和换钩的要求，钢筋笼设吊耳：最顶上的一节钢筋笼吊耳设在距钢筋笼顶端20cm处，其余吊耳均设在本节钢筋笼第二个加劲箍下方，吊耳对称布置2个。

41、最顶上一节吊耳位置采用双加劲箍，并进行支撑加强。钢筋笼制作完成后，进行分节挂牌标示，防止转运和下放钢筋笼时混淆。3.7.2钢筋笼保护层及定位箍筋绑扎完成后进行混凝土保护层垫块的安装，垫块通过卡口安装在圆周箍筋上。保护层垫块采用圆形塑料垫块，垫块直径15cm，以满足7.5cm混凝土保护层厚度的要求。塑料垫块布置：沿钢筋笼长度方向每间隔2m在箍筋四周环形均匀布置4个垫块。顶层钢筋笼保护层设计：钢筋笼顶端伸入钢护筒内，钢护筒直径偏大，容易出现钢筋笼偏位的情况。在钢筋笼顶端30cm处的四周，环形布置直径、数量同主筋的“l”形水平钢筋，该钢筋一侧焊接在主筋上，其外端头用20的螺纹钢筋做加强箍，加强箍外径

42、为176cm（146cm），确保钢筋笼偏位不大于2cm。1200mm桩钢筋笼顶口定位布置见图3-7，1500mm钢筋笼顶口定位与此类似。图3-7 1200mm桩钢筋笼顶口定位示意图3.7.3钢筋笼运输、接长与下放钢筋笼运输：采用25t汽车吊，按制作时的编号顺序从最底层钢筋笼顶层钢筋笼依次吊装在平板车（安装搁置支架）上，四周塞垫稳固，两侧用手拉葫芦锁死，运输至施工现场备用。钢筋笼后场吊装采用钢丝绳兜吊，钢筋笼前场吊装采用大、小钩三点起吊：顶端吊点采用钢筋笼专用吊具，根部采用卡环吊装，先起吊顶部吊点，后起吊根部吊点，使平卧变为斜吊，根部离开地面时，顶端吊点迅速起吊到90。后，卸除根部吊点垂直起吊钢

43、筋笼入孔安装。为防止钢筋笼变形，其接长和下放采用专用吊具，见图3-8。图3-8 钢筋笼吊具示意图钢筋笼接长前应将主筋连接套筒、管钳、氧气、乙炔、接长的螺旋钢筋、绑扎铅丝、电焊机、焊条、1t手拉葫芦等工用具准备到现场，并将起重用的各种型号的卡环、钢丝绳、吊具备妥。吊车起吊钢筋笼底笼，对准钻孔桩中心垂直下放，钢筋笼顶面距平台顶50100cm处暂停，用2根双组合10自钢筋笼加强箍下侧对称穿过钢筋笼，槽钢两端搁置在钻机平台上，用以承受钢筋笼重量并临时固定钢筋笼便于接长操作。取钩并起吊第二节钢筋笼，垂直起吊至钻孔桩上方后，根据制作时的编号标记，人工辅助调节钢筋笼对接位置，对正位置后进行主筋连接。对于局部

44、错位钢筋采用手拉葫芦调正，错位严重无法机械连接的钢筋采用单面搭接焊，焊缝质量满足要求，焊缝长度不小于10d。钢筋笼下放时注意尽量不碰到孔壁，如有阻挡，需缓慢提升钢筋笼再试探性下放。主筋连接完成后即进行声测管的连接工作。最后进行箍筋绑扎、接长钢筋笼的下放。以同样程序完成剩余钢筋笼接长和下放。钢筋笼下放完成后，将钢筋笼预留主筋接长焊接在钢护筒上（均布4根），防止钢筋笼上浮。3.7.4钢筋笼制作和下放精度要求钢筋笼制作和吊放的允许偏差为：主筋间距为±10mm，箍筋间距为±20mm，钢筋笼外径为±10mm，钢筋笼倾斜度为±0.5%，钢筋笼中心平面位置为20mm，

45、钢筋笼顶端高程为±20mm，钢筋笼底面高程为±50mm。3.8、水下混凝土施工混凝土灌注前应将施工区域进行明确规划：明确混凝土泵送设备和混凝土运输、灌注设备的停靠和摆放区域，并对混凝土搅拌设备进行全面检修；对施工便道进行维护和修整。混凝土灌注过程中其生产、运输、搅拌设备均要有可靠备用设备，防止施工中发生意外。3.8.1 导管下放钻孔桩混凝土灌注采用273×10mm刚性导管，连接为t形螺纹的快速接头。导管使用前做水密试验。根据招标文件要求，水密试验水压不应小于孔内水深1.5倍压力，也不应小于导管壁和焊缝可能承受灌注混凝土时最大内压力的1.5倍。导管下放前检查每根导管

46、是否干净、畅通、有无小孔眼以及止水“o”型密封圈的完好性。按下式计算导管可能受到的最大内压力：pmax=1.5(rc×hxmax-rwhw)式中:pmax导管可能承受到的最大内压力（kpa）；rc砼容重（kn/m3），取24.0kn/m3;hxmax导管内砼柱最大高度（m），取87.3m（2（82.7）11.6）；rw孔内泥浆的容重（kn/m3），取11.0kn/m3；hw孔内泥浆的深度（m），取84.7m,（2（82.7）84.7m；pmax=1.5×(24×87.311.0×84.7) =1745kpa 取1800kpa水密性试验方法是把拼装好的导管

47、先灌满水,两端封闭，一端焊接出水管接头，另一端焊接进水管接头，并与压水泵出水管相接，启动压水泵给导管注入压力水，当压水泵的压力表压力达到导管须承受的计算压力时，稳压10分钟后接头及接缝处不渗漏即为合格。导管逐节吊装接长、垂直下放，下放过程中使用专门的吊具和导管固定卡盘（见图3-9）。导管下放至导管底口离孔底40cm左右。图3-9 导管固定卡盘示意图导管下放过程中做好导管分节及实际长度等参数的记录。导管下放和灌注混凝土过程中，使用专门设计的吊具，该吊具能方便地锁死或松开导管，提高效率。见图3-10。图3-10 导管吊具示意图3.8.2 二次清孔导管安装到位后，采用测绳和测深锤（4kg）进行沉渣厚

48、度检测（测绳需用经过检定后的钢尺进行复核标定）。根据终孔孔深反算孔底的沉渣厚度并检查泥浆指标，如果沉渣和泥浆指标能满足要求，则不需要二次清孔直接灌注混凝土；如不能满足要求，则立即进行二次清孔（采用导管内下放风管，反循环清孔工艺），二次清孔后静置一段时间再进行沉渣厚度检测，当孔底沉渣厚度小于20cm且泥浆指标满足清孔要求后，上报现场监理工程师，得到确认后立即进行水下混凝土灌注。3.8.3 水下混凝土灌注钻孔桩采用c35水下混凝土。搅拌站按浇筑令生产混凝土，罐车运输至欲灌注混凝土的桩位处，泵车或拖泵泵送供料完成混凝土的灌注施工。1)混凝土基本要求桩基混凝土配合比设计通过试验室试配确定。砼除满足强度

49、要求外，还需符合下列要求：灌注时的混凝土塌落度：1822cm；粗骨料采用粒径范围为5mm16mm，16mm25mm连续级配；混凝土初凝时间不小于8小时；掺加适量粉煤灰及外加剂，改善混凝土的和易性、流动性；粗骨料粒径不得大于导管内径的1/6及钢筋最小净距的1/4，同时不得大于25mm；细骨料宜采用级配良好的中砂；混凝土配制时的任何掺和料均必须有出厂检验合格证书和试配资料，并得到监理工程师的认可。水泥中含碱量小于0.6%，骨料要求做碱骨料反应试验。钻孔桩施工正值夏季，应采取降低骨料温度等措施对混凝土进行调节，减少塌落度损失等。2)混凝土灌注钻孔桩桩基混凝土采用混凝土泵车或拖泵配合中心集料斗进行灌注

50、。混凝土运输本工程桩基离混凝土搅拌站较近（不超过800m），由罐车陆路运到施工现场，罐车运输途中和等待灌注过程中，搅拌罐进行低速搅拌。本工程单桩最大混凝土方量约为155m3，混凝土灌注强度按40m3/h控制，控制灌注混凝土时间在4小时以内，6m3罐车按5辆配置（其中1辆备用）。首批混凝土封底首批混凝土需要量计算式如下：（按最大桩径最深桩基计算）其中：v灌注首批混凝土所需数量（m3）d钻孔直径（m）h1桩孔底至导管底端间距一般为0.4m。h2导管初次埋置深度，h21.1m。d导管内径h桩孔内混凝土达到埋置深度h2时，导管内混凝土柱平衡导管外砼（或泥浆）压力所需的高度（m）。考虑孔底扩孔等情况，首批封底混凝土需要量约6m3，采用中心集料斗备料。钻孔桩封底采用拔塞法施工。塞子通过钢丝绳挂在起重设备吊钩上，漏斗也通过另一套钢丝绳挂在起重设备吊钩上，两根钢丝绳长度不同，导管封底